JPH07336987A

JPH07336987A - 可動磁石型ロータリアクチュエータ

Info

Publication number: JPH07336987A
Application number: JP13275494A
Authority: JP
Inventors: Akinori Watanabe; 昭則渡邉; Hiroyuki Sugano; 弘之菅野; Hajime Funayama; 一舟山
Original assignee: Tohoku Oki Electric Co Ltd
Current assignee: Tohoku Oki Electric Co Ltd
Priority date: 1994-06-15
Filing date: 1994-06-15
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】組立後でも、自己保持力の調整が可能で、可
動磁石支持体の停止位置の角度精度を容易に出すことの
できる、少ない構成部品で組立容易な高信頼性の可動磁
石型ロータリアクチュエータの実現を図る。【構成】ケースの本体１１と取付板１２間に回動自由
に可動磁石支持体１５を固定したシャフト１４を取り付
ける。この可動磁石支持体１５に軸方向に磁化された永
久磁石１６を固定する。ケースの上下内面に対向して上
下動可能に螺着されたねじ付コア１７にそれぞれコイル
１８を嵌着する。磁石１６の発生磁束がコイル１８の外
に出ないように支持体１５の回動範囲を制限するストッ
パ１９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ロータリアクチュエ
ータ、特に、電磁型ロータリアクチュエータにおける可
動磁石支持体のストッパの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁型ロータリアクチュ
エータに関しては、例えば、本願出願人の発明に係る特
開平５−１０３４５５号公報に記載されたような発明が
存在する。図１０は分解斜視図、図１１は外観斜視図、
図１２は要部平面図及び図１１のＡ−Ａ断面図である。
各図において、１は本体、２は取付板、３は軸受、４は
シャフト、５はシャフト４に固定された磁石６の支持部
材、７は本体１及び取付板２に固定されたコア、８はコ
ア７に嵌装されたコイル、９は磁石支持部材５のストッ
パである。前記発明は図１０〜１２に示されるように、
シャフト４と一体の支持部材５に固定された一種類の磁
石６だけで、回動シャフト４の位置保持と駆動とが可能
な構造を有している。そして、ケースの本体１及び取付
板２の内側に対設された一対のコイル８に流す電流によ
り、前記回動シャフト４の保持の解除と駆動を行ってい
る。その結果、構成部品点数の削減化が図れ、また、コ
イル８がケースの本体１及び取付板２に固定されるた
め、配線が容易になり、作動中も従来のように衝撃力が
加わらなくなり、安価にして高信頼性のロータリアクチ
ュエータを提供できる長所がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、前記発明におい
ては、長方体のコア７はケースの本体１及び取付板２の
ハ字状に配設された長方形透孔１ａ，２ａに嵌着する構
成であるため、本ロータリアクチュエータの取付基準孔
Ｘ，Ｙに対するコア７及び透孔１ａ，２ａに高度な加工
精度及び位置精度が必要になるといった問題点があり、
また、取付基準孔Ｘ，Ｙに対する停止位置即ちストッパ
９の固定位置の角度精度を出すこと及び回動シャフト４
の保持力を安定されることが難しいという問題点もあっ
た。

【０００４】そこで、本発明は、前記従来の問題点を除
去するために、コアをねじ付円柱状に形成して、ケース
内に突出する高さを変えて磁石６との吸引力の調整を組
立後でも可能にして安定した保持力を得ると共に、スト
ッパを例えば、シャフトと取付基準孔を結ぶ中心線上の
一箇所に設けることにより、取付基準穴に対する停止位
置の精度を高くした優れた可動磁石型ロータリアクチュ
エータを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施例に対応する図１〜３を用いて
説明すると、本発明は、ケースの本体１１と取付板１２
にそれぞれ対設された一対のコア１７とこのコア１７に
それぞれ巻装されたコイル１８とを配設し、該上下コイ
ル１８，１８間を永久磁石支持体１５が回動してストッ
パ１９により停止位置が特定される可動磁石型ロータリ
アクチュエータであって、前記コア１７をねじ付円柱状
コアとすることにより、コアの高さを調整可能にしたこ
とを特徴としている。

【０００６】上記ストッパ１９を取り付ける位置は、シ
ャフト１４と取付板１２の取付基準孔Ｘ，Ｙを結ぶ中心
線上の一箇所にすることが効果的であり、磁石支持体１
５の自由端には前記ストッパ１９との衝当り部を両端に
有する切欠部又は長孔を設ける（図５参照）。

【０００７】ケース本体４１側に切欠部４１ａを設け、
可動支持体４４のシャフト４３側端部に突起４５を設け
て前記切欠部４１ａ内に臨ませ、切欠部４１ａの両辺４
１ｂ，４１ｃをストッパとすることもできる（図６参
照）。

【０００８】また、シャフト５３と可動磁石支持体５４
とを固定する１個のピン５５をケースの本体５１に設け
た所定幅の切欠部５１ａ内に突出させ、該切欠部５１ａ
の左右側端５１ｂ，５１ｃをストッパとすることが出来
る（図７参照）。

【０００９】さらに、可動支持体６３の一端シャフト側
に切欠部６４を形成し、ケースの本体６１内側に設けた
突起６２をこの切欠部６４の両側ストッパ６３ａ，６３
ｂに衝き当てることによって、専用のストッパを用いず
に可動支持体６３の回動範囲の位置決めをすることが出
来る（図８参照）。

【００１０】そして、上記ケースの外周円形部をほぼ平
行に変形させて、ストッパ７１Ｌ，７１Ｒを形成し、直
接ケース７１Ｌ，７１Ｒまたは緩衝材７３を介してスト
ッパ７１Ｌ，７１Ｒへ衝き当てても位置決めすることが
できる（図９参照）。

【００１１】

【作用】上記のように構成された自己保持力型のロータ
リアクチュエータによれば、無通電時においても、磁石
とコアの吸引力によって適正な自己保持力が得られる
が、部品加工の精度によっては、磁石とコア間のギャッ
プが所望の組立寸法にならない場合があり、この場合に
は、外部からねじ付きコアを上下して適正な高さに調整
し、自己保持力の調整をすることが可能になる。

【００１２】そして、上記一対のストッパの代りに、単
一のストッパをケース取付基準孔を通る中心線上に配設
した構成のもの（図５）は１個のストッパだけの位置精
度を出せばよいため、取付基準孔に対する左右停止位置
の角度精度が容易に得られることになる。

【００１３】また、専用のストッパを用いず、シャフト
と可動磁石支持体間の固定ピンを位置決めに用いたもの
（図７）は構成が簡素化され、安価なロータリアクチュ
エータが得られる。

【００１４】さらに、専用のストッパを用いずに、スト
ッパの設定位置までケースを縮小変形してほぼ平行な直
線部分を形成し、可動磁石支持体を直接ケース７１Ｌ，
７１Ｒへ又は緩衝材７３を介して衝き当てる構成（図
９）のものによれば、安価なロータリアクチュエータが
得られる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る可動磁石型ロータリア
クチュエータの実施例１を示す分解斜視図、図２は図１
の実施例を示す組立外観斜視図、図３の（ａ）は図２の
要部平面図、（ｂ）は図２のＡ―Ａ断面図，（ｃ）はね
じ付きコアの拡大斜視図、図４は本発明の動作説明図で
ある。図１〜３において、１１は本体、１２は取付板
で、本体１１と取付板１２とでケースが構成されてい
る。Ｘ，Ｙは本ロータリアクチュエータを取り付けるの
に使用する取付基準孔で一方は小判形をなし、相手ねじ
孔に対して融通性を与えている。１３はケースに固着さ
れている軸受、１４はこの軸受１３に回転自在なシャフ
ト、１５はシャフト１４に固定され、例えばプラスチッ
ク成形された磁石１６の支持体、１６はシャフト１４の
軸方向に磁化された永久磁石、１７はケースの本体１１
及び取付板１２に穿設されたねじ孔１１ａ，１２ａに螺
着された円柱状ねじ付コア、１８はこのコア１７に嵌着
されたコイルでそれぞれ本体１１及び取付板１２に固着
され、前記磁石１６を一定間隙をおいて上下から挟んで
いる。１９は磁石１６の中心がコア１７と重ならないよ
うに支持体１５に衝き当って回動範囲を例えば回転角度
３０゜に制限する位置にケースの本体１１と取付板１２
に固着されているストッパ、１８ａはコイル１８の端子
からケース外に引き出されたリード線である。

【００１６】以上のように構成されているから、無通電
状態では、磁石１６はその中心がコア１７の中心と重な
ろうとする方向に吸引力を発生する。しかし、磁石１６
は支持体１５に固定されているので、支持体１５の方が
ストッパ１９に衝き当っている。このため、前記吸引力
は支持体１５をストッパ１９から引き離そうとする外力
に対して、その位置に静止しようとする保持力となり、
一方のストッパ側で位置保持されている。

【００１７】次に、図４を用いて本発明に係る可動磁石
型ロータリアクチュエータの動作原理について説明す
る。同図において、２１は磁石１６によって発生する磁
束であるが、このうち、２１ａはコイル１８の外側を通
る磁束、２１ｂはコア１７を通る磁束を表している。ま
た、２２はコア１７の回りに巻回されたコイル１８に図
示の方向の電流を流した時に発生する磁束である。この
うち、２２ａはコイル１８の外側を通る磁束、２２ｂは
コア１７を通る磁束である。このように、コイル１８の
内側すなわちコア１７内では磁束２１ａと磁束２２ｂが
反対方向であるから、互いに打ち消し合って磁石１６と
コア１７間の吸引力は弱まる。一方、コイル１８の外側
では、磁束２１ａと磁束２２ａが同一方向であり、加算
される方向であるから、コイル１８にはＹ方向の電磁力
が働くが、コイル１８は本体１１及び取付板１２に固定
されているため、反作用として、磁石１６がＸ方向に動
く。又、コイル１８に逆方向の電流を流すと、前記電磁
力の方向が逆になり、磁石１６の動作方向も逆になる。
従って、磁石１６の支持体１５が固定されているシャフ
ト１４が一定角度（例えば３０゜）を往復回動するか
ら、往復回動を必要とする負荷物体をこのシャフト１４
に装着すれば、該物体を直接切替え制御することが可能
になる。

【００１８】以下、本発明の他の実施例について説明す
る。図５は、本発明の実施例２を示す要部上面図及びそ
の部分変形図である。左右一対のストッパ１９，１９に
より、可動支持体１５が制限を受けて一定角度を回動す
るロータリアクチュエータである前記実施例１におい
て、一対のストッパ１９の代りに単一のストッパ３９を
シャフト１４と取付板１２の取付基準孔Ｘ，Ｙの中心線
上の一箇所に配設したものである。このため、支持体３
５にはストッパ３９の係止部として切欠部３５ａ（図５
（ａ））を設け、また、支持体３６には長孔３６ａ（図
５（ｂ））を設けてある。従って、実施例２によれば、
取付基準孔Ｘ，Ｙに対する支持体３５（３６）の停止位
置の角度精度が容易に得られ、単一ストッパ３９と共
に、高信頼性の安価なロータリアクチュエータを提供す
ることができる。

【００１９】図６は本発明の実施例３を示す要部平面図
で、ケースは本体４１と取付板４２とから構成され、シ
ャフト４３に回動可能に結合された可動支持体４４の一
端には突起４５が本体４１に配設された切欠部４１ａに
達する長さに突設されている。従って、専用のストッパ
を用いずに、切欠部４１ａの左右端ストッパ４１ｂ，４
１ｃに突起４５を衝き当てることによって可動支持体４
４の位置決めが可能になる。

【００２０】図７は本発明の実施例４を示す要部平面図
及び外観斜視図で、前述した実施例３の突起４５の代り
にシャフト５３と可動支持体５４との間の固定ピン５５
を使用したものである。同図において、本体５１と取付
板５２とによってケースが構成され、５１ａは本体５１
に設けられた切欠部、５１ｂ，５１ｃはそれぞれ切欠部
５１ａの左右端で、固定ピン５５がこの切欠部５１ａに
臨み、左右端部５１ｂ，５１ｃに衝き当って停止の位置
決めがなされる。即ち、専用のストッパは不要となり、
固定ピン（ストッパ５５）により、停止位置が特定さ
れ、安価にして高信頼性の電磁形ロータリアクチュエー
タが得られる。

【００２１】また、図８は本発明の実施例５を示す一部
断面した要部平面図で、実施例３（図６）における係止
部分であるケース本体４１の凹部（切欠部４１ａ）と可
動支持体４４の凸部（突起４５）は、本実施例では可動
支持体６３の凹部（切欠部６４）と本体６１の凸部（突
起６２）が対応している。従って、前記実施例３，４と
同様に専用のストッパを用いずに、可動支持体の形状を
変更するだけで位置決めが可能になる。

【００２２】さらに、図９は本発明の実施例６を示す要
部平面図で、これからも分かるように、本実施例６では
ケースの本体７１の形状のみが実施例１〜５の円筒形と
異なっていて円弧部がカットされてほぼ平行な直線部７
１Ｌ，７１Ｒが対向して形成されている。そして、可動
支持体７２の位置決めをするストッパ専用部品を用いず
に、可動支持体７２は直接に又は緩衝材７３を介してケ
ースの本体７１に衝き当て位置決めする構造になってい
る。これにより、専用ストッパが不要になり、安価なロ
ータリアクチュエータを提供できる。尚、上記実施例
中、ストッパに関するものは、円筒形ねじ付きコアに限
定されず他構成のコアを使用したロータリアクチュエー
タにも適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、以下に記載されるような効果を奏する。無通電時
でも、可動磁石と固定コア間の吸引力によって生ずる自
己保持力が得られ、コアをねじ付き円柱形にしたので、
組立後でも、コアの高さをケース外部から調整すること
により、保持力の調整が可能になるため、特別に、高精
度の部品を要求されることがなく、出力特性の安定した
高品質のロータリアクチュエータを提供することができ
る。

【００２４】また、可動磁石支持体の停止位置に設ける
ストッパを左右一対に配設する従来構成に対して、一本
のストッパを取付基準孔を結ぶ線上に配設したので、角
度精度が容易に得られると同時に、ストッパ数の減少に
より安価なロータリアクチュエータが得られる。

【００２５】さらに、ケース又は可動磁石支持体自体を
ストッパとする構成にすれば、専用ストッパが不要とな
り、簡素化された安価なロータリアクチュエータを提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す分解斜視図である。

【図２】図１の外観斜視図である。

【図３】図２の内部構成の概要を示す平面図、Ａ―Ａ断
面図及びコアの斜視図である。

【図４】本発明に係るロータリアクチュエータの動作原
理を説明する図である。

【図５】本発明の実施例２を示す内部構成概要図及び可
動磁石支持体とストッパ間の係合関係を示す平面図であ
る。

【図６】本発明の実施例３を示す内部概要構成図であ
る。

【図７】本発明の実施例４を示す内部概要構成図及び外
観斜視図である。

【図８】本発明の実施例５を示す内部概要構成図であ
る。

【図９】本発明の実施例６を示す内部概要構成図であ
る。

【図１０】従来例を示す分解斜視図である。

【図１１】図１０の外観斜視図である。

【図１２】図１１の内部構成の概要を示す平面図及びＡ
−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１１本体１２取付板１４シャフト１５，３５，４４，５４，６３，７２可動磁石支
持体１６永久磁石１７コア１８コイル１９，３９，４１ｂ，４１ｃ，５１ｂ，５１ｃス
トッパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース内上下面に対設された一対のコア
とこのコアに嵌装されたコイルとを配設し、該上下コイ
ル間を永久磁石支持体が回動してストッパにより停止位
置が特定される可動磁石型ロータリアクチュエータにお
いて、前記コアを円柱形ねじ付コアとすることにより、
ケース外側からコアの高さを調整可能にしたことを特徴
とする可動磁石型ロータリアクチュエータ。
【請求項２】単一ストッパが、ケース取付基準孔を結
ぶ中心線上に設けられると共に、可動磁石支持体先端部
に前記ストッパとの係止部を形成したことを特徴とする
請求項１記載の可動磁石型ロータリアクチュエータ。
【請求項３】ストッパが、可動磁石支持体とケースの
うちの一方の凸部が係合する他方の凹部両側辺である請
求項１記載の可動磁石ロータリアクチュエータ。
【請求項４】ストッパが、可動磁石支持体とシャフト
間の固定用ピン突出部を受け止めるケースの切欠部両側
である請求項１記載の可動磁石型ロータリアクチュエー
タ。
【請求項５】ケース側板が可動磁石支持体のストッパ
となる請求項１記載の可動磁石型ロータリアクチュエー
タ。